Aanwezigheidsdetectie met vlakjes

Een sensor die ook stil zittende personen detecteert

Aanwezigheidsdetectie van personen vindt heel veel plaats. Denk maar eens aan (inbraak)beveiliging, maar ook voor het automatisch schakelen van de verlichting, het bedienen van kranen, het openen van deuren, etc. wordt de aanwezigheid van personen gedetecteerd. Bij veel van deze toepassingen wordt gebruik gemaakt van passief-infrarood-bewegingsdetectoren, een methode die al jaren redelijke resultaten oplevert, maar zeker ook beperkingen kent. Voor een goede aanwezigheidsdetectie is eigenlijk een anders soort detector nodig. De allernieuwste sensor van Omron Electronic Components lijkt in veel opzichte een ideale kandidaat. Tijd om dit onderdeel eens nader te bekijken.

De beste aanwezigheidsdetector is nog altijd de mens zelf. Niet voor niets dat er suppoosten rondlopen in musea om het publiek in de gaten te houden. De mens is echter een slecht onderdeel om op te nemen in een elektronisch systeem, zeker als het gaat om een automatisch werkend systeem. Daar zijn toch elektronische ogen voor nodig.
Een camera (voor gewoon licht of infrarood licht) is daarna het meest geschikte onderdeel, maar niet simpel op te nemen in een geautomatiseerd systeem. Er is immers nogal wat software nodig om te kunnen detecteren of er in het beeld veranderingen plaats vinden en zo ja om wat voor veranderingen dat gaat. Neem alleen al de veranderende lichtomstandigheden die natuurlijk niet mogen leiden tot een detectie. Daar komt nog bij dat je niet overal een camera kunt ophangen. Een soort webcam in een toiletruimte ophangen om te zien of een toilet gebruikt word, zal door niemand geaccepteerd worden, ook al worden de beelden alleen maar door een microcontroller bekeken.
Aanwezigheiddetectoren die wel geaccepteerd worden zijn:

• Radar-technologie (duur maar wel heel goed)
• Passief infrarood (op basis van warmte uitstraling van de mens)
• Actief infrarood (met lichtbundeltjes die gereflecteerd worden.

Eigen ervaring
Jaren geleden ben ik betrokken geweest bij de ontwikkeling van elektronische besturingen voor o.a. waterkranen. Het bedrijf waar ik toen werkte, had een systeem op de markt gebracht dat werkte op basis van passief infrarood, dezelfde techniek die we nu nog altijd zien bij onder andere de automatische buitenlampen. Bij de eerste exemplaren die men ontwikkeld had, was een kant-en-klare bewegingsdetector van Siemens toegepast, de PID11. Deze sensor was ontwikkeld voor simpele applicaties en bleek redelijk goed in staat te zijn om op basis van het door de mens uitgestraalde infrarood licht te kunnen detecteren of er iemand in het detectiegebied bewoog. De sensor had echter voor de toepassing voor automatische waterkranen grote nadelen. Zo was de detectie niet echt betrouwbaar. Alleen zeer grote bewegingen van zeer warme objecten konden betrouwbaar gedetecteerd worden. Zodra je meer van de detector verwachtte en ook op kleine signaalverschillen wilde schakelen, dan was de ellende groot. Geregeld kwam het voor dat personen die zich warm aangekleed hadden, niet te zien waren en de kleinen bewegingen van de handen onder de uitloop niet voldoende signaal afgaven. Daar tegenover stond dat de kraan wel aanging als er een deur dichtgeslagen werd of het in de buurt behoorlijk onweerde (waarschijnlijk mechanische trillingen in de detector). Ook warm weglopend water gaf veel ellende. Dit zag hij als beweging met als gevolg dat de kraan nooit dicht ging. Ik kan u het verzekeren dat het een hilarisch gezicht is om in een luxe toiletruimte van een hotel iemand te zien die zijn handen wil wassen en er geen water uit de kraan komt. Die dan vervolgens enigszins boos de ruimte verlaat, de deur dichtsmijt en er 30 kranen onmiddellijk aangaan en aan blijven omdat de temperatuur van het water net iets te hoog is.
Bij deze firma heb ik uiteindelijk op basis van losse componenten een detector gebouwd waarin door filtering een beperkt deel van het uitgangsignaal van het IR-gevoelige element gebruikt werd voor een schakelsignaal voor de waterklep. Deze sensor werkt nog altijd naar volle tevredenheid op een aantal plekken, maar echt een doorbraak is het systeem nooit geworden omdat het een duur systeem werd en een passief-infrarood bewegingsdetector toch niet echt de meest geschikte technologie is voor dit doel. Actief infrarood is veel gemakkelijker en goedkoper.

Voor het complete artikel klik hier

Met dank aan Gerben Voort, Gevo Electronics B.V

Voor meer informatie over de D6T van Omron klik hier  

Voor meer informatie over de GridEye van Panasonic klik hier